Bir robot için hangi sensörü kullanacağınızın yanında,
robotun sensörden gelen sinyali nasıl okuyacağına da karar vermelisiniz. Çoğu
sensör direnç tipidir, yani algılanan enerji oranına göre direnç değerlerini
değiştirirler.
Sensör bir gerilim bölücüye bağlandığında, algıladığı enerjiyle
orantılı bir genlikte sinyal çıkışı verir. Eğer robotun gerçek yani analog
enerji değerini okuması gerekiyorsa, bir analog-dijital çeviriciye(ADC) ihtiyaç
vardır. A/D çeviriciler analog elektrik sinyalini ölçüp eşdeğer bir ikili(binary)
sayı çıkışı verirler. A/D çeviriciler veriyi işlemek için bir mikrodenetleyici
veya dijital devre gerektirirler. Çoğu durumda A/D çevirici kullanmak gerekmez,
çevirici yerine karşılaştırıcı(comparator) kullanılabilir. Adından da
anlaşıldığı üzere karşılaştırıcılar iki gerilim seviyesini karşılaştırırlar.
Gerilimin biri tasarımcının belirleyeceği referans gerilimi, diğeri ise
karşılaştırmak istediğimiz yani sensörden gelen gerilimdir. Karşılaştırıcı
yüksek veya alçak yani +5V veya 0V çıkış verecektir.
Karşılaştırıcı Örneği
Karşılaştırıcıları öğrenmenin en iyi yolu onları bir devrede
kullanmaktır.
Şekilde bir
karşılaştırıcı entegre örneği görülmektedir. Bu entegre opamp içermektedir,
çünkü karşılaştırıcı devreler opampların özel bir kullanım şekilleridir.
Opamplarda bir evirici bir de evirici olmayan giriş bulunmaktadır. Bu devre
örneğinde de referans gerilimi evirici uca bağlanacaktır.
Gerilim Bölücü
Gerilim bölücü basit ama
önemli bir görev üstlenmektedir. Bu örnekte referans gerilimi iki adet 10K ohm
değerindeki dirençlerden oluşan gerilim bölücüyle üretilmektedir. Bu durumda
referans gerilimi besleme geriliminin(5 V) yarısına yani 2.5 V’a eşit
olacaktır. Toprakla, besleme gerilimi arasındaki bu iki direncin değerini değiştirerek
istediğimiz seviyede referans gerilimi üretebiliriz. Referans gerilimi
aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
Ayarlanabilir bir referans gerilimi üretmek için
potansiyometre yani ayarlı direnç kullanılabilir.
Test devremiz için
kullanacağımız şema yanda görülmektedir. Sensör bağlantısının yerine 1K’lık
direnç ve 5k’lık potansiyometre kullanacağız. Potansiyometreyi ayarlayarak +
uca giden gerilimi ayarlayabiliriz. Her karşılaştırıcının çıkış bağımsız açık
kolektörlü NPN transistördür. Transistör gösterge olarak kullanacağımız LED’i
yakmak için gerekli akımdan fazlasını üretebilir. Devrenin çalışma şekli ise şu
şekildedir. Giriş gerilimi referans geriliminden düşük olduğu zaman çıkış 0 V
olacak ve LED yanacaktır. Potansiyometreyi değiştirerek giriş gerilimi referans
geriliminden yüksek yaparsak çıkış 5 V olacak ve LED yanmayacaktır. Çıkış
gerilimini bir voltmetreyle ölçerek de devrenin doğru şekilde çalışıp
çalışmadığını anlayabilirsiniz. Eğer giriş geriliminiz yüksekken LED’in
yanmasını istiyorsanız LED’in + ucunu çıkışa – ucunu da toprağa bağlamanız
gerekmektedir.
Kaynak: Robots, Androids and Animatrons
|
(0 Oylama)